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SU2 (anteriormente Stanford University Unstructured) es un conjunto de herramientas de software de código abierto escritas en C++ y Python para la solución numérica de ecuacione...

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SU2 (anteriormente Stanford University Unstructured) es un conjunto de herramientas de software de código abierto escritas en C++ y Python para la solución numérica de ecuaciones diferenciales parciales (EDP) y la optimización con restricciones de EDP. [ 2 ] Si bien se desarrolló inicialmente para aerodinámica y flujo compresible, ha evolucionado hasta convertirse en un marco multifísico de propósito general capaz de simular flujos incompresibles y compresibles en todos los regímenes de Mach, transporte de especies, transferencia de calor conjugada y combustión.

El marco está especializado en la optimización de diseño basada en gradientes mediante solucionadores adjuntos continuos y discretos integrados . Una característica distintiva para los investigadores es su uso de diferenciación algorítmica (AD) para proporcionar sensibilidades adjuntas discretas exactas para cadenas multifísicas complejas, incluyendo la interacción fluido-estructura (FSI) y la transferencia de calor conjugada. [ 3 ] Admite mallas no estructuradas y ofrece extensibilidad a través de funciones definidas por el usuario (UDF) y envoltorios de Python de alto nivel.

Para estimular el desarrollo y el uso del software, se creó la Fundación SU2 como una organización sin ánimo de lucro para coordinar la comunidad global de usuarios y desarrolladores. SU2 se distribuye bajo la Licencia Pública General Reducida de GNU (LGPL) versión 2.1.

Desarrolladores

SU2 está siendo desarrollado por personas y equipos organizados de todo el mundo. Los desarrolladores principales originales de SU2 son: el Dr. Francisco Palacios y el Dr. Thomas D. Economon.

Los grupos más activos que desarrollan SU2 son:

Capacidades

SU2 es un conjunto de herramientas multifísicas de propósito general diseñado para la simulación de ecuaciones diferenciales parciales (EDP) en mallas no estructuradas. El marco está construido para manejar interacciones multifísicas complejas a través de un enfoque multizona , lo que permite resolver diferentes modelos físicos en dominios conectados. [ 2 ] Sus capacidades actuales incluyen:

  • Regímenes de flujo : Solucionadores compresibles e incompresibles para las ecuaciones de Euler, Navier-Stokes y RANS en todos los regímenes de Mach (desde baja velocidad hasta hipersónico). Para problemas de flujo incompresible a bajo número de Mach, se utilizan métodos de precondicionamiento.
  • Modelado de turbulencia y transición :
    • Modelos RANS : Incluye varias variantes de los modelos de transporte de esfuerzo cortante de Spalart-Allmaras (SA) y Menter (SST) , incluyendo correcciones de curvatura y rotación (QCR). [ 7 ] . Los modelos de turbulencia incluyen funciones de pared clásicas.
    • Métodos de resolución de escala : Soporte para simulación de grandes remolinos (LES), simulación de remolinos separados (DES) y simulación de remolinos separados retardados (DDES) para flujos separados no estacionarios. [ 8 ]
    • Modelado de transición :γ−Rmiθ{\displaystyle \gamma -Re_{\theta }}modelo de transición. [ 9 ]
  • Optimización del diseño : Optimización de la forma basada en gradientes mediante solucionadores adjuntos continuos y discretos integrados . Utiliza diferenciación algorítmica (a través de CoDiPack ) para sensibilidades exactas en cadenas multifísicas complejas. [ 10 ]
  • Optimización topológica : Optimización topológica estructural basada en gradientes con control de escala de longitud mediante filtros blanco-negro [ 11 ]
  • Multifísica y Estructuras :
    • Mecánica de sólidos : Solucionadores para elasticidad lineal para modelar la deformación estructural. [ 2 ]
    • Análisis térmico : Capacidad de transferencia de calor conjugada (TCH) para simular el intercambio de calor entre regiones fluidas y sólidas. [ 12 ]
    • Interacción fluido-estructura (FSI) : Acoplamiento estático y dinámico entre solucionadores de fluidos y estructuras.
  • Química e Hipersónica :
    • Combustión : Modelado de flujo reactivo utilizando el método de variedad generada por Flamelet (FGM). [ 13 ]
    • Hipersónicos (NEMO) : Simulación de flujos de alta entalpía que incluyen desequilibrio termoquímico e ionización con modelado químico detallado. [ 14 ]
  • Métodos numéricos avanzados : Compatibilidad con el método de Galerkin discontinuo (DG) de alto orden para una mayor precisión en simulaciones dominadas por vórtices.
  • Interfaz de usuario y ecosistema :
    • SU2-GUI : Una interfaz gráfica de usuario para la importación de mallas y la configuración del solucionador. [ 15 ]
    • Automatización : Una interfaz Python de alto nivel para la automatización de flujos de trabajo y compatibilidad con funciones definidas por el usuario (UDF).

Licencia

SU2 es un software libre y de código abierto, publicado bajo la Licencia Pública General de GNU versión 3 (SU2 v1.0 y v2.0) y la Licencia Pública General Reducida de GNU versión 2.1 (SU2 v2.0.7 y versiones posteriores).

Software alternativo

Software libre y de código abierto

Software propietario

Referencias

  1. ↑ "Versión 8.5.0" . 27 de abril de 2026. Consultado el 28 de abril de 2026 .
  2. 1 2 3 Economon, Thomas D.; Palacios, Francisco; Copeland, Sean R.; Lukaczyk, Trent W.; Alonso, Juan J. (marzo de 2016). "SU2: Un conjunto de software de código abierto para simulación y diseño multifísico". AIAA Journal . 54 (3): 828– 846. Bibcode : 2016AIAAJ..54..828E . doi : 10.2514/1.J053813 .
  3. ↑ Albring, M.; Sagebaum, M.; Gauger, NR (junio de 2016). "Diseño aerodinámico eficiente mediante el método adjunto discreto en SU2". 17.ª Conferencia AIAA/ISSMO MDAO . doi : 10.2514/6.2016-3518 . ISBN 978-1-62410-439-8.
  4. 1 2 "Equipo de desarrollo de SU2 en Stanford" . su2code.github.io . Consultado el 15 de marzo de 2025 .
  5. 1 2 "SU2/AUTHORS.md en master · su2code/SU2" . GitHub . Consultado el 15 de marzo de 2025 .
  6. ↑ "Equipo de desarrollo de SU2 en la Universidad de Kaiserslautern" . su2code.github.io . Consultado el 15 de marzo de 2025 .
  7. ↑ Rausa, A.; et al. (2025). "Resultados SU2 para el Quinto Taller de Predicción de Elevación". AIAA SCITECH 2025 Forum . doi : 10.2514/6.2025-0276 . 
  8. ↑ Molina, E.; Zhou, BY; Alonso, JJ; Righi, M.; Silva, RG (2019). "Predicciones de flujo y ruido alrededor de cilindros en tándem utilizando el enfoque DDES con SU2". AIAA Scitech 2019 Forum . doi : 10.2514/6.2019-0326 .
  9. ↑ Rausa, A.; Guardone, A; Auteri, F. (2023). "Implementación del modelo de transición $\gamma-Re_\theta$ y de una ecuación dentro de SU2: validación y verificación del modelo". AIAA 2023. doi : 10.2514 /6.2023-1570 . hdl : 11311/1242117 .
  10. ↑ Albring, M.; Sagebaum, M.; Gauger, NR (junio de 2016). "Diseño aerodinámico eficiente mediante el método adjunto discreto en SU2". 17.ª Conferencia AIAA/ISSMO MDAO . doi : 10.2514/6.2016-3518 . ISBN 978-1-62410-439-8.
  11. ↑ Gomes, P., Palacios, R. Optimización topológica de perfiles aerodinámicos flexibles basada en la aerodinámica. Struct Multidisc Optim 62, 2117–2130 (2020). https://doi.org/10.1007/s00158-020-02600-9
  12. ↑ Burghardt, O.; Gauger, N. (2019). "Adjuntos acoplados para la transferencia de calor conjugada en flujos incompresibles de densidad variable". AIAA . doi : 10.2514/6.2019-3668 . ISBN 978-1-62410-589-0.
  13. ↑ Mayer, D.; Beishuizen, N.; Pitsch, H.; Economon, TD; Carrigan, T. (agosto de 2024). "Optimización automática del diseño basada en adjuntos para aplicaciones de combustión laminar" . Fuel . 370 131751. Bibcode : 2024Fuel..37031751M . doi : 10.1016/j.fuel.2024.131751 .
  14. ↑ Maier, W.; Needles, J.; Garbacz, C.; Morgado, F.; Alonso, JJ; Fossati, M. (2021). "SU2-NEMO: Un marco de código abierto para flujos multiespecie en desequilibrio a alto número de Mach" . Aerospace . 8 (7): 193. Bibcode : 2021Aeros...8..193M . doi : 10.3390/aerospace8070193 .
  15. ↑ "SU2-GUI" . github.com . Consultado el 18 de abril de 2026 .

Recursos oficiales

  • Página principal de SU2
  • Repositorio de Github de SU2

Recursos comunitarios

  • Foro SU2 en CFD Online
  • Página wiki de SU2 en CFD Online

Lecturas adicionales

  • Economon, TD; Palacios, F.; Copeland, SR; Lukaczyk, TW; Alonso, JJ (marzo de 2016). "SU2: Un paquete de código abierto para simulación y diseño multifísico". AIAA Journal . 54 (3): 828– 846. Bibcode : 2016AIAAJ..54..828E . doi : 10.2514/1.J053813 .
  • Bluhdorn, J.; Gomes, P.; Aehle, M.; Gauger, N. (marzo de 2025). "Adjuntos discretos paralelos híbridos en SU2" . Computers & Fluids . 289 106528. doi : 10.1016/j.compfluid.2024.106528 .
  • Mayer, D.; Beishuizen, N.; Pitsch, H.; Economon, TD; Carrigan, T. (agosto de 2024). "Optimización automática del diseño basada en adjuntos para aplicaciones de combustión laminar" . Fuel . 370 131751. Bibcode : 2024Fuel..37031751M . doi : 10.1016/j.fuel.2024.131751 .
  • Rubino, A.; Vitale, S.; Colonna, P.; Pini, M. (2020). "Método adjunto totalmente turbulento para la optimización de la forma transitoria de turbomáquinas de múltiples filas". Aerospace Science and Technology . 106 106132. Bibcode : 2020AeST..10606132R . doi : 10.1016/j.ast.2020.106132 .
  • Sitio web oficial
  • Fundación SU2 – Sitio web oficial de la organización sin ánimo de lucro
  • SU2 en GitHub : repositorio de código fuente y desarrollo

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